PEEP titration guided by Electrical impedance tomography by fast and slow maneuver and pulmonary stability with protective mechanical ventilation strategy in a swine mode of Acute Respiratory Distress Sindrome

Introdução: A estratégia protetora de ventilação mecânica para a Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA), que associa o uso de baixo volume corrente com PEEP mais elevada, é uma intervenção eficaz para reduzir a morbimortalidade desta síndrome. Existe um consenso sobre o ajuste do volume corrente, mas o método de escolher a PEEP ainda é controverso. Dos diversos modos de escolher a PEEP, a titulação decrescente, após uma manobra de recrutamento alveolar, é um método com base fisiológica bem aceito. A escolha da PEEP é feita com base na complacência do sistema respiratório ou métodos de imagem que avaliam o colapso pulmonar. Esta titulação geralmente é feita de modo lento (4-10 minutos por queda de PEEP) o que a torna difícil na prática clínica e aumenta o risco para o paciente. Além disso, os critérios para escolha do valor da PEEP que mantém a estabilidade pulmonar ao longo do tempo ainda são incertos. Objetivos: 1) comparar, em modelo suíno de SDRA grave, usando a Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) e a Tomografia Computadorizada (TC), o ajuste de PEEP por titulação decrescente de forma convencional (32 minutos) e rápida (6 minutos); e 2) avaliar a estabilidade pulmonar e hemodinâmica (complacência do sistema respiratório, shunt, PaO2 e débito cardíaco) durante 1 hora de ventilação mecânica com 3 níveis de PEEP definidos pela TIE: PEEP inferior à 1% de colapso de tecido pulmonar (PEEP TIT); inferior à 1% de colapso de tecido pulmonar +2cm H2O (PEEP TIT+2) e inferior à 1% de colapso de tecido pulmonar - 2cmH2O (PEEP TIT -2). Método: Vinte e cinco animais foram estudados, sendo que 6 também realizaram TC e 11 animais foram acompanhados ao longo do tempo. Resultados: Não foi observada diferença na porcentagem de colapso encontrado pelos dois métodos de imagem (TC e TIE), tanto na titulação rápida (p=0,89) como na lenta (p=0,86). Houve uma boa concordância entre as titulações rápida e lenta realizadas pela TIE, com diferença entre as titulações lenta e rápida de -0,6 (± 1,2) cmH2O. A PaCO2 foi significantemente maior (p=0,01) na titulação lenta quando comparado com a rápida. No seguimento por 1 hora, a estratégia PEEP TIT-2 determinou menores valores de complacência (p < 0,001), menor PaO2 (p=0,001) e maior porcentagem de shunt (p < 0,01) quando comparado com as estratégias PEEP TIT e PEEP TIT+2. Conclusões: a titulação rápida teve boa concordância com titulação lenta e determinou menos hipercapnia; 2) a PEEP ótima escolhida por titulação rápida utilizando TIE (colapso recrutável inferior a 1%) conseguiu manter boa estabilidade pulmonar e oxigenação durante 1 hora de monitorização; 3) não houve diferença entre o colapso recrutável estimado pelo TIE e pela TC dinâmicaIntroduction: The protective strategy of mechanical ventilation for Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), which combines low tidal volume with higher PEEP, is an effective intervention to reduce the morbimortality of this syndrome. There is a consensus about setting tidal volume, but the method of choosing PEEP is still controversial. Decremental PEEP titration, following an alveolar recruitment maneuver, is a well-accepted method with physiological basis. The choice of PEEP is based on respiratory system complacency or imaging methods that assess lung collapse. This titration is usually done slowly (4-10 minutes in each step) which makes its execution difficult in clinical practice and increases the risk for the patient. In addition, the criteria for choosing the value of PEEP that maintains pulmonary stability over time are still uncertain. Objectives: 1) to compare, in a severe ARDS model in pigs, using Electrical Impedance Tomography (EIT) and Computed Tomography (CT), the decremental PEEP titration in a conventional maneuver (slow, 32 minutes) and fast (6 minutes); and 2) to evaluate the pulmonary stability and hemodynamics (respiratory system compliance, shunt, PaO2 and cardiac output) during 1 hour of mechanical ventilation with 3 PEEP values defined by EIT: PEEP with less than 1% lung tissue collapse (PEEP TIT); less than 1% collapse of lung tissue + 2cm H2O (PEEP TIT + 2) and less than 1% collapse of lung tissue - 2cmH2O (PEEP TIT - 2). Methods: Twenty-five animals were studied, 6 of which also performed CT and 11 animals were monitored over time. Results: No difference was observed in the percentage of collapse found by the two imaging methods (CT and EIT), both in fast (p = 0.89) and slow (p = 0.86) titrations. There was a good concordance between the fast and slow titrations performed by EIT, with a difference between the slow and fast titrations of -0.6 (± 1.2) cmH2O. PaCO2 was significantly higher (p = 0.01) in slow titration than in fast titration. At the 1-hour follow-up, the PEEP TIT-2 strategy determined lower values of compliance (p < 0.001), lower PaO2 (p = 0.001) and higher shunt (p < 0,01) when compared with PEEP TIT and PEEP TIT +2 strategies. Conclusions: 1) fast titration had good agreement with slow titration and causes less hypercapnia; 2) optimum PEEP chose by fast titration using EIT (recruitable-collapse lower than 1%) was able to maintain good lung function and oxygenation during 1 hour of monitoring; 3) there was no difference between the recruitable collapse estimated by EIT and by dynamic C

Influences of operator and manual resuscitator on manual hyperinflation maneuver. A lung model study

Introdução: A hiperinsuflação manual (HM) é uma técnica comum para facilitar a remoção de secreção traqueal de pacientes em UTI, e teoricamente, deveria ser realizada com uma insuflação lenta. Muitos fisioterapeutas não realizam a manobra com a insuflação lenta e os reanimadores manuais (RM) fabricados no Brasil possuem válvula de alívio de pressão, que não pode ser fechada na grande maioria desses dispositivos. Objetivos: Avaliar, em modelo mecânico, a influência da manobra de HM no volume corrente, picos de fluxo inspiratório e expiratório, e pressões alveolar e proximal por oito fisioterapeutas brasileiros, utilizando dois tipos de RM (com e sem válvula reguladora de pressão), de acordo com duas situações [conforme a prática clínica (PC) e após orientação de realizar a HM com a insuflação lenta, chamada de recomendada pela literatura (RL)], e em três cenários clínicos simulados (paciente normal, restritivo e obstrutivo). Resultados: Seis dos 8 fisioterapeutas realizaram a técnica com mais de duas insuflações; as pressões proximais geradas na situação RL foram menores devido aos menores picos de fluxo inspiratório. Os valores de pressões alveolares foram menores que 42,5 cmH2O (mediana = 13,9; intervalo interquartil:10,2-20,3) mesmo com altas pressões proximais (máximo 96,6 cmH2O, mediana 31,4; 19,2-44,8). Os volumes correntes foram menores do que os encontrados na literatura pesquisada (mediana = 514mL; 410-641). Os picos de fluxo inspiratórios (1,32; 0,92- 1,80) foram maiores que os expiratórios (0,88; 0,54-1,13) em quase todas as medidas. O pico de fluxo expiratório se correlacionou com o volume corrente: em cada cenário, os menores picos de fluxo expiratórios estavam correlacionados com baixos volumes correntes. Pressões, volumes e fluxos foram mais baixos com o RM com válvula reguladora de pressão. Conclusão: A manobra de HM foi realizada de forma diferente da preconizada na literatura; o RM com válvula reguladora de pressão gerou menores volumes, pressões e fluxos na maior parte dos cenários; as pressões proximais geradas não determinam, necessariamente, risco para o paciente, pois as pressões alveolares se mantiveram baixasBackground: Manual hyperinflation (MH) is a common technique used for removing pulmonary secretions in ICU and theoretically should be performed with a slow inflation. Many Brazilian respiratory therapists do not perform the maneuver with a slow inflation and manual resuscitators (MR) made in Brazil have pressure relief valve (PRV) which in many of them cannot be closed to perform MH. Objectives: evaluate, in a lung model, the influence on tidal volume, inspiratory and expiratory peak flow, proximal and alveolar pressures of MH performed by eight Brazilian respiratory therapists using two types of MR (with and without pressure relief valve), in two manners [like clinical practice (CP) and after orientation to perform MH with a slow inflation, named literature recommended (LR)] and in three clinical simulated scenarios (normal, restrictive and obstructive patient). Results: Six of 8 respiratory therapists performed MH with two or more inflation. After instruction proximal pressure generated was lower because of the slower inspiratory peak flow. The alveolar pressure values were lesser than 42.5 cmH2O (median = 13.9; interquartile range: 10.2-20.3), despite of high proximal pressure (max 96.6 cmH2O, median 31.4; 19.2-44.8). Inspiratory tidal volume were smaller than other reports (median=514mL; 410-641). Inspiratory peak flow (1.32; 0.92- 1.80) were higher than expiratory (0.88; 0.54-1.13) in almost all measurement. Expiratory peak flow was correlated with tidal volume: for each scenario, the low expiratory peak flow was mainly generated by small tidal volume. Pressures, volumes and flows were lower with MR that uses PRV. Conclusion: In this small sample of respiratory therapists, MH was done different that literature recommends; MR whit pressure limiting system generate lower tidal volume, pressures and peak pressures in most scenarios; proximal pressure generated not determine, necessarily, risk for patient, because alveolar pressure was maintained lo

Estudo experimental sobre a eficiência e segurança da manobra de hiperinsuflação manual como técnica de remoção de secreção Experimental study on the efficiency and safety of the manual hyperinflation maneuver as a secretion clearance technique

OBJETIVO: Avaliar, em um modelo pulmonar simulando um paciente sob ventilação mecânica, a eficiência e a segurança da manobra de hiperinsuflação manual (HM) com o intuito de remover secreção pulmonar. MÉTODOS: Oito fisioterapeutas utilizaram um ressuscitador manual autoinflável para realizar HM com o objetivo de remover secreções, em duas condições: conforme rotineiramente aplicada durante sua prática clínica, e após receberem instruções verbais baseadas em recomendações de especialistas. Três cenários clínicos foram simulados: função pulmonar normal, doença pulmonar restritiva e doença pulmonar obstrutiva. RESULTADOS: Antes da instrução, o uso de duas compressões sequenciais do ressuscitador era comum, e a pressão proximal (Pprox) foi mais alta em relação à obtida após a instrução. Entretanto, a pressão alveolar (Palv) nunca excedeu 42,5 cmH2O (mediana, 16,1; intervalo interquartil [IQ], 11,7-24,5), mesmo com valores de Pprox de até 96,6 cmH2O (mediana, 36,7; IQ, 22,9-49,4). O volume corrente (VC) gerado foi relativamente pequeno (mediana, 640 mL; IQ, 505-735) e o pico de fluxo inspiratório (PFI) geralmente excedeu o pico de fluxo expiratório (PFE): 1,37 L/s (IQ, 0,99-1,90) e 1,01 L/s (IQ, 0,55-1,28), respectivamente. Uma relação PFI/PFE OBJECTIVE: To evaluate, in a lung model simulating a mechanically ventilated patient, the efficiency and safety of the manual hyperinflation (MH) maneuver as a means of removing pulmonary secretions. METHODS: Eight respiratory therapists (RTs) were asked to use a self-inflating manual resuscitator on a lung model to perform MH as if to remove secretions, under two conditions: as routinely applied during their clinical practice; and after receiving verbal instructions based on expert recommendations. In both conditions, three clinical scenarios were simulated: normal lung function, restrictive lung disease, and obstructive lung disease. RESULTS: Before instruction, it was common for an RT to compress the resuscitator bag two times, in rapid succession. Proximal pressure (Pprox) was higher before instruction than after. However, alveolar pressure (Palv) never exceeded 42.5 cmH2O (median, 16.1; interquartile range [IQR], 11.7-24.5), despite Pprox values as high as 96.6 cmH2O (median, 36.7; IQR, 22.9-49.4). The tidal volume (VT) generated was relatively low (median, 640 mL; IQR, 505-735), and peak inspiratory flow (PIF) often exceeded peak expiratory flow (PEF), the median values being 1.37 L/s (IQR, 0.99-1.90) and 1.01 L/s (IQR, 0.55-1.28), respectively. A PIF/PEF ratio < 0.9 (which theoretically favors mucus migration toward the central airways) was achieved in only 16.7% of the maneuvers. CONCLUSIONS: Under the conditions tested, MH produced safe Palv levels despite high Pprox. However, the MH maneuver was often performed in a way that did not favor secretion removal (PIF exceeding PEF), even after instruction. The unfavorable PIF/ PEF ratio was attributable to overly rapid inflations and low V T

Evaluation of manual resuscitators used in ICUs in Brazil

OBJECTIVE: To evaluate the performance of manual resuscitators (MRs) used in Brazil in accordance with international standards. METHODS: Using a respiratory system simulator, four volunteer physiotherapists employed eight MRs (five produced in Brazil and three produced abroad), which were tested for inspiratory and expiratory resistance of the patient valve; functioning of the pressure-limiting valve; and tidal volume (VT) generated when the one-handed and two-handed techniques were used. The tests were performed and analyzed in accordance with the American Society for Testing and Materials (ASTM) F920-93 criteria. RESULTS: Expiratory resistance was greater than 6 cmH2O . L&#8722;1 . s&#8722;1 in only one MR. The pressure-limiting valve, a feature of five of the MRs, opened at low pressures (< 17 cmH2O), and the maximal pressure was 32.0-55.9 cmH2O. Mean VT varied greatly among the MRs tested. The mean VT values generated with the one-handed technique were lower than the 600 mL recommended by the ASTM. In the situations studied, mean VT was generally lower from the Brazilian-made MRs that had a pressure-limiting valve. CONCLUSIONS: The resistances imposed by the patient valve met the ASTM criteria in all but one of the MRs tested. The pressure-limiting valves of the Brazilian-made MRs usually opened at low pressures, providing lower VT values in the situations studied, especially when the one-handed technique was used, suggesting that both hands should be used and that the pressure-limiting valve should be closed whenever possible